(7)固体绝缘环网柜结构设计理论研究
目前的固体绝缘环网柜结构设计主要还是基于经验,没有一套完整的系统化的设计理论。比如说主母线绝缘件的局放水平达不到要求,就减小母线的直径,增加环氧树脂的厚度,具体减少多少、增加多少,没有准确的公式和理论可以参考,全部凭借“试”。还比如环氧树脂与增韧剂和促进剂的比例,多大比例最合理,也没有可以让人信服的理论依据。甚至环网柜内部电磁场的分析计算,国内绝大多数所依据的ANSYS有限元分析也存在着分析不准确的现象,因为ANSYS本身会因为网格划分方式不同、材料定义细微差别、电压载荷的施加位置等因素产生高达几个数量级的误差,很难想象,凭借这样的所谓的理论分析可以指导我们的固体绝缘环网柜设计。
河南森源指出固体绝缘环网柜的关键技术有:(1)固体绝缘材料的研究。我国固体绝缘柜的研发和生产单位,绝大多数没有绝缘制品生产能力,更没有材料和工艺的研究能力。固体绝缘柜到环氧树脂制品的热应力、机械应力、局部放电、寿命周期等相关特性具体要求如何规定应深入研究。(2)绝缘结构的设计。绝缘模块的设计要能满足功能和安装需要,造型美观,降低材料消耗,避免残余应力,有利工艺制造。其结构相对复杂,粗粗细细,沟沟坎坎,壁厚应均匀,过渡要圆滑,能镂空的镂空,能加筋的加筋,为有利散热也可适当增加些非绝缘性的伞裙。(3)接地开关的设计。国网技术条件要求接地开关具备关合能力,如果接地刀头在绝缘件上,关合后绝缘必定会有降低。如何避免此问题,应从结构设计上想办法。
石家庄科林电气认为固体绝缘环网柜的关键技术有:环保型热塑型绝缘材料的研究。目前应用的环氧树脂在生产过程中是不环保的,而且废料无法回收,所以热塑型绝缘材料的研究迫在眉睫;界面绝缘技术的研究。在固体绝缘柜内,经常应用两种以上的绝缘材料,界面绝缘在长期运行中如果设计不好,容易引发故障。为避免固体绝缘环网柜单个柜内部故障影响到整个方案,柜间应放金属隔板。
扬州新概念电气认为真空开关采用永磁操动机构或者弹簧操作机构,根据多年生产及用户使用情况,推荐采用免维护的永磁操动机构。
河北电力装备认为关键技术有绝缘材料的可降解和组合电器单元熔断器的下接地问题。
浙江金华电业局代表认为关键技术是:固封极柱——将真空灭弧室固封在环氧树脂里面,中间设置缓冲层,极大的提高了绝缘性能,缩小安全距离,进而缩小柜体尺寸;固体绝缘——开关绝缘介质采用环氧树脂,母线绝缘介质采用硅橡胶,所有带电部分整体密封,同外界自然环境相互隔离,特别适合户外运行;可视断口——固体绝缘桶设置隔离断口观察窗,可人为观察开关工作状态,提高运行检修的可靠性,同时观察窗还设置了防爬电、密封、屏蔽等技术处理;机构内置——操作机构和传动装置密封在机构箱里,同外界自然环境相互隔离,能够适应强风沙、高潮湿、高海拔、严寒等特殊环境;局部放电——局部放电指标在15kV时控制在5pc以下,整机放电控制在20pc以下,能够保证设备长期稳定运行。